两起因EH油压低导致机组跳闸事故分析

2021-12-06周文鑫

东北电力技术 2021年11期

关键词：母管内漏滤网

周文鑫

(华电国际电力股份有限公司莱城发电厂，山东莱芜 271100)

1 EH油系统组成及原理

EH油是汽轮机调速系统的重要组成部分，对汽轮机的安全稳定运行有至关重要的作用。EH油系统主要由供油系统、执行机构、危急遮断系统三部分组成[1]。

1.1 供油系统

供油系统由油箱、油泵、滤网、溢流阀、蓄能器等设备组成，作用是为各执行机构提供高压抗燃油并保证油的品质。

EH油泵启动后向系统供油，同时为蓄能器充油。当系统需要增加或减少油量时，油泵会自动改变输出流量，维持系统压力在14.5 MPa左右。当系统瞬间用油量很大时，蓄能器将参与供油，维持油压稳定。当油压达16.2 MPa时，溢流阀会自动打开，使油压降至正常范围。

1.2 执行机构

执行机构主要部件是油动机，其中包括高压主汽门、中压主汽门、中压调门油动机各2台，高压调门油动机6台。

图1 汽轮机高压主汽门油动机

1.3 危急遮断系统

危急遮断系统由4个AST电磁阀、2个OPC电磁阀、隔膜阀、空气引导阀等组成，如图2，其作用是在危急情况下及时遮断汽轮机，防止发生汽轮机重大损伤事故。

图2 EH油危急遮断系统

正常运行时AST电磁阀带电关闭，从而封闭危急遮断母管泄油通道，使汽轮机进汽阀门油动机下腔内油压建立起来。在危急情况下，AST电磁阀失电打开，危急遮断母管油压迅速泄掉，高中压主汽门、调门全部关闭[3]。当汽轮机超速3%时，OPC电磁阀自动打开，泄掉超速跳闸母管油压，从而关闭高中压调门，同时通过空气引导阀关闭各抽汽逆止门，防止汽轮机超速，当汽轮机转速降至正常后，OPC电磁阀自动关闭。隔膜阀是连接汽轮机润滑油和EH油系统的桥梁，当润滑油机械超速及手动遮断母管中的安全油压消失时，隔膜阀自动打开，泄掉EH油危急遮断母管油压，关闭汽轮机进汽阀门。

2 事故经过及分析

EH油系统运行中的常见故障有：系统压力下降、油温异常升高、伺服阀故障、系统异常振动等[4]。其中系统压力下降又有多方面的原因，包括系统外漏、内漏、油泵故障、滤网堵塞等[5]。某厂曾半年内两次因EH油系统压力低导致机组跳闸，下面对这两个案例进行对比分析。

2.1 案例一

某年7月4日04:38，某厂3号机组负荷186 MW，EH油泵B泵运行，A泵备用，EH油系统压力由14.6 MPa开始缓慢下降，就地全面检查系统无外漏，油箱油位无变化。04:43系统压力降至12.17 MPa，A泵联启，2台EH油泵并联运行，系统压力涨至14.5 MPa。05:13，A泵出口管道漏油，系统压力快速下降至9.43 MPa，机组跳闸，首出原因“EH油压力低低跳闸”。

停机后检查处理情况。

a.就地检查A 泵出口管道至出口滤网前活节焊缝处开裂泄漏，裂纹长度约为管道1/4周长。对该段管道重新割管、打磨、焊接，并留有2 mm膨胀间隙，焊口经射线探伤合格后复装。与泄漏点对应的EH油B泵管道相同部位、EH油供油母管等共计8个焊口进行射线探伤检查合格。

b.B泵运行时系统压力持续下降，导致A泵自启，初步分析B泵故障出力不足。更换新油泵后，试运时发现B泵出口压力14.5 MPa正常，但系统压力仅为11 MPa左右，且油泵存在超出力的现象，判断系统存在内漏。

c.逐个排查各主汽门、调门的伺服阀、卸荷阀等，未发现内漏现象。

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d.检查发现溢流阀至油箱回油管道温度较高，判断溢流阀内漏。解体溢流阀检查，发现先导阀芯密封线处存在发散状冲刷泄漏痕迹。更换新溢流阀后，系统压力恢复正常。

2.2 案例二

某年11月13日09:28，某厂1号机组负荷202 MW，B 泵运行，A泵备用，EH油系统压力由14.7 MPa开始下降。09:31系统压力降至12.3 MPa，立即手启A 泵，系统压力升至14.7 MPa后又开始缓慢下降。就地全面检查系统无外漏，油箱油位无变化，怀疑油压下降为系统内漏所致。就地检查溢流阀至油箱回油管道温度不高，排除溢流阀内漏可能；先后关闭6号、3号、4号高调门和1号中调门油动机进油隔离门，EH油压仍继续下降。10:16系统压力降至9.31 MPa，机组跳闸，首出原因“EH油压力低低跳闸”。

停机后检查处理情况。

a.逐个排查EH油系统各阀门，未发现内漏现象。

b.解体检查EH油泵入口滤网，发现2台油泵入口滤网均堵塞严重，大量颗粒状杂质附着在滤网孔。

c.现场检查发现EH油系统正在滤油，滤油机为KZTZ-2型外接式滤油机。滤油机的工作流程如下：滤油泵将待处理的EH油打进滤油系统，先后经过脱水器吸附水分、再生器吸附酸性杂质、粗过滤器和精过滤器吸附机械杂质，处理完毕后再回到EH油箱。精过滤器前有压力报警器，当精过滤器前压力超过0.35 MPa时报警并联跳滤油泵。

d.现场查看滤油泵出口和精过滤器入口压力表，均处于超量程位置，不能归零。解体检查再生器，发现再生滤芯金属内筒严重变形(如图3)，内部吸附剂大量泄漏，残留吸附剂板结严重。解体检查精过滤器，发现精滤芯变形严重，精过滤器前压力报警器压力开关损坏，报警器未动作，滤油泵未联跳。

图3 再生滤芯金属内筒严重变形

e.化验EH油质，颗粒度严重超标。将EH油箱放油并清理干净，对系统进行大流量油冲洗。更换EH油泵出、入口滤网，更换主汽门、调门油动机控制块入口滤网，更换新EH油。

2.3 对比分析

两起事故跳闸原因均为EH油压低保护动作，但造成EH油压低的原因却完全不同。

案例一是由于EH油供油母管溢流阀内漏，致使运行泵供油不足，母管压力降低，备用泵联启。双泵运行时系统流量大、流速高，引起管道异常振动。因管道与活节采用插接式焊接方式，且焊接时未留有膨胀间隙，在管道异常振动下，焊缝熔合线处疲劳开裂漏油，EH油压低机组跳闸。

案例二是由于外接式滤油机再生滤芯内部吸附剂板结，通流性差。滤油泵启动后系统严重超压，造成再生滤芯变形破损，吸附剂外漏。外漏吸附剂穿过粗滤芯后附着在精滤芯表面，造成精滤芯入口超压，而精过滤器前压力高保护未动作，导致精滤芯变形失效。再生滤芯吸附剂进入油箱后聚集于EH油泵入口滤网，造成滤网堵塞，EH油压低机组跳闸。

两起事故起因都是设备故障，特征也基本相同，都表现为EH油压下降且系统无外漏，在紧急情况下事故原因很难区分判断。在案例二中，开始也是怀疑系统内漏，逐个排查了系统所有阀门，多走了不少弯路。通过这2起事故对比分析，对以后的运行、检修工作有很大的帮助，对其他电厂也有很强的借鉴意义。